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的发红,含铁低但纯净。混合用,取长补短。”
“焦炭也分好坏。”周小福现在敢说话了,“煤窑炼的焦炭,有的结实耐烧,有的酥脆一烧就碎。得挑好的。”
“石灰石也有讲究。”李健补充,“去渣要靠它,但加多了影响铁质。得找到最佳比例。”
试验做了二十多次,烧坏了十几个小坩埚,终于摸出了门道:东矿西矿六四开,焦炭按矿石重量的一半,石灰石按矿石的八分之一。这个配比炼出的铁水最亮,渣最少。
周小福把这些都记在本子上,字写得歪歪扭扭,但一笔一划很认真。他还在本子封面写了四个字:冶铁要诀。
一个月后,新炉的炉体砌到了五尺高。李健几乎每天都来,有时带着苏婉儿做的干粮,和周小福一起蹲在工地边吃边聊。他发现周小福虽然没读过书,但悟性很好,对火候、颜色、声音的感知特别敏锐。
“李盟主,您看这火色。”有一次试验小炉时,周小福指着炉内,“亮黄色,温度最高;要是发白,就过了,费焦炭;发红,就不够,铁化不开。”
“好眼力。”李健赞许,“炼铁就是炼火候。火候到了,什么都好说。”
新炉建到一丈高时,开始砌热风管。这是最精细的活儿,砖缝要严,弧度要准,否则漏风或者热量散失。韩师傅亲自带人来帮忙,老石匠胡师傅也来指导砌筑。
热风管砌好后,接着做炉顶的装料门。门用厚榆木板外包铁皮,铰链是孙铁匠特意打的,结实耐用。还做了配重装置,一拉绳子,门就开;一松,门就关,省力。
整个工程花了整整一个半月。新炉终于完工。它矗立在黑石山下,比旁边的旧炉高出一大截,像个昂首的巨人。
准备工作做了三天。炉膛用木柴烘烤,驱赶湿气;耐火砖缝检查了三遍,确保严密;热风管的鼓风器(牛皮做的,像大风箱)试了又试,保证不漏风。
开炉那天,工场里里外外围满了人。不只是炼铁工场的人,铁匠铺的、木工坊的、甚至学堂的吴先生都带着学生来了。大家都想看看,这座“新式高炉”到底能不能成。
辰时正,吉时到。
李健站在炉前,手持火把。周小福站在他身边,紧张得手在发抖。二十个劳力各就各位:装料的、看火的、鼓风的、准备接铁的。
“点火!”
火把投入炉底的引火柴堆。干燥的松木噼啪作响,火焰腾起。焦炭开始燃烧,红光从炉口透出。
“鼓风!”
四个壮汉拉动鼓风器,牛皮风囊鼓起,热风通过预热管,从炉腹鼓入。炉内的火焰颜色瞬间变亮,从暗红变成橙红,再变成亮黄。
“加料!”
矿石、焦炭、石灰石,按试验出的最佳配比,从炉顶装料门投入。一筐,两筐,三筐……炉子“吃”得很顺畅,没有呛烟,没有喷火。
李健和周小福守在观火口。透过耐火砖砌的小窗,能看到炉内的情况:焦炭烧得白亮,铁矿石在高温下开始软化、熔化,像红色的糖浆慢慢汇聚。
“温度够了。”李健说,“比旧炉快。”
确实,旧炉要两个时辰铁才开始化,新炉一个半时辰就看到了铁水。
两个时辰后,周小福趴在出铁口细听,然后抬头:“李盟主,铁水成了!”
“准备出铁!”
出铁口前的沙槽已经准备好,模具摆成一排。两个汉子用长铁钎捅开出铁口的封泥——
红亮的铁水奔涌而出,像一条燃烧的河,流入沙槽,再分流入模具。那铁水比旧炉的亮得多,颜色是刺眼的橙黄,溅起的火花都带着白芒。
“好铁!”孙铁匠不知什么时候挤到了前面,他盯着铁水,眼睛发亮,“这颜色,这亮度,绝对是上等生铁!”
铁水慢慢冷却,在模具里凝固成铁锭。等温度降下来,周小福用锤子敲开一个模具,取出铁锭。铁锭表面光滑,断口银灰色,质地致密,几乎没有气孔和杂质。
“成功了!”工场里爆发出欢呼。
周小福捧着那块铁锭,手在抖,眼泪差点掉下来。这一个月多的辛苦,值了。
第一炉出了八百斤铁,是旧炉的1.6倍。而且铁质明显更好,孙铁匠当场敲了一块检验:“硬度够,脆性小,是好铁!”
接下来的三天,新炉又开了两炉,都很顺利。产量稳定在八百到八百五十斤,而且可以两天一炉——因为热效率高,冷却快,清渣容易。
“一个月能出一万两千斤!”周小福算着账,声音激动得发颤,“是原来的四倍!四倍啊!”
新炉的成功没有让李健满足。他让周小福继续试验:不同产地矿石的搭配,不同炼焦工艺的焦炭,不同比例的石灰石。还试验了不同的鼓风强度、装料节奏、炉温控制。
试验做了三个月,到十月底时,周小福的《冶铁要诀》已经记了厚厚一本。他现在能凭炉火的颜色判断温度,凭铁水的声音判断纯度,凭炉渣的状态判断配比是否合适。
有一次试验中,他发现了一个有趣的现象:用东矿西矿七三开,焦炭减少一成,炉温提高五十度(他学会了用不同颜色判断大致温度),炼出的铁特别软,容易锻打。
“这是熟铁。”李健看了样品后说,“含碳低,软,适合打工具、农具。而原来的配比炼出的是生铁,硬而脆,适合铸锅、犁铧。”
“原来铁还分生熟!”周小福恍然大悟。
“不止生熟,还有钢。”李健说,“介于生熟之间,硬而韧。但那个更难炼。”
他给周小福讲了灌钢法的大致原理:把生铁和熟铁一起加热
